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摘要本文作者介绍了地铁车站通风空调系统设计组成，论述了多层地铁车站通风空调设计的特点，并通过工程实例的设计进行了较为深入的分析和阐述。以供同行参考！
关键词地铁车站 通风空调 多层深埋车站设计
前言
地铁车站一般都设置通风空调系统降温，正常运行时为乘客提供过渡性舒适的环境，为地铁工作人员提供良好的工作环境，为设备提供良好运行环境。当发生事故及灾害时，通风空调系统应能迅速防、排烟和进行事故通风，满足乘客安全疏散和消防扑救的需要。
下面以笔者参与的广州市轨道交通六号线某站工程实例来对多层深埋地铁车站通风空调系统的设计特点作一简介。
2.多层结构深埋车站结构特点
六号线深埋车站标准站为地面1层、地下5层结构，地面层为站厅层，地下一层至地下四层为设备层，地下五层为站台层。
笔者参与的某站为地下五层结构换乘站，轨面埋深约35米。地下一层为地铁出入口、站厅换乘厅和商业结合区，地下二层为地铁出入口和商业结合区，地下三层为站厅公共区，地下四层为地铁设备管理用房区，地下五层为站台公共区。在地下三层、四层预留未来广州环线换乘条件。
3．深埋地铁车站通风空调系统组成
⑴ 区间隧道通风系统
区间隧道通风系统采用“4+1”方式，即：一端布置1个机械风井、1个排风井、1个新风井，另一端布置2个活塞风井。本站2个活塞风井位于折返线区间范围，与车站主体分离。（车站小里程端为A端，车站大里程端为B端）
在A端车站折返线设置两条活塞风道以及相应的风井(每个面积为17.94㎡,共2个)，作为正常运行时依靠列车活塞作用实现隧道与外界通风换气的通道,同时,在隧道与其相对应的活塞风井之间还设置了两台隧道风机装置TVF-606-01、TVF-606-02（每台风量60m³/s）,两台隧道风机互为备用；A端车站折返线带配线，故设置4台射流风机JEF-606-01~04（每台风量18.7 m³/s）。
车站B端设置一條机械风道及相应的机械风井（面积为20.25㎡,），同时设置一台隧道风机TVF-606-03（风量100 m³/s）。隧道风机在无列车活塞作用时对隧道进行机械通风。
两端隧道风机均采用立式布置，节省机房面积。
⑵ 车站隧道通风系统
车站隧道通风系统采用单端排风模式。列车顶和站台下分别设置土建风道，整个排热风道通过风阀与并联的风机TEF-606-01、TEF-606-02连通，列车顶排风道设置，开口向下的排风口，站台下排风道设置朝向轨道的排风口。设置两台车站隧道风机（每台风量:30m /s）。在正常工况下，对车轨区进行排热通风，列车顶排风占60%，站台下排风占40%。当站台发生火灾时，打开一侧屏蔽门，两台排热风机开启，列车轨顶、轨底排风道开启，与车站排烟风机一起对站台进行排烟。当区间发生火灾时，车站隧道通风系统根据相应的模式进行联动。
两台排热风机也采用立式布置，单独设置排热风井出地面。
隧道通风系统原理图
⑶车站大系统
通风空调大系统服务于站厅层和站台层公共区，采用单端送排风、一次回风形式。本站负三层为站厅层，负五层为站台层。大系统由一台小新风机、两台组合式空调器、两台回/排风机、两台排烟风机、消声器、风阀和风道等组成。大系统设备布置在B端负三层环控机房内。
大系统空调运行通过室外新风焓值与回风混合焓值比较实现小新风、全新风、全通风三种全年运行工况。空调器在空调小新风工况时与小新风机串联运行，在空调全新风工况与全通风工况时，依靠空调器风机克服整个管路的阻力，简化了系统。车站回/排风风道兼作排烟风道，排烟时关闭回/排风机，启动高温排烟风机进行排烟。
深埋车站火灾防排烟为设计重点内容，根据《地铁深埋车站火灾模型实验与数值模拟研究报告》，深埋车站公共区推荐排烟量25m³/s。本站站厅层面积为3100m²，划分为2个防烟分区（每个1550 m²），站台层面积为1828m²，划分为1个防烟分区。按排除最大面积站厅层烟量核算(1m3/min/m2)，站厅公共区排烟量为51.7m³/s,配置两台相同的排烟风机排除烟气（每台排烟量25.85 m³/s）,通过站厅、站台分支管处设置的电动风阀实现对站厅、站台层的单独排烟。.
本站负一层站厅换乘厅和商业相结合，负一层站厅换乘厅部分由于层高只有4米，机房预留给做商业机房，地铁机房面积偏小，故在负一层站厅换乘厅采用吊顶式空调机加新风处理机形式（风水模式）。设置6台吊顶空调柜机、1台新风处理机、1台排风机、一台排烟风机。
负二层为商业区，预留商业机房开发。
本站A端Ⅰa号出入口经地下一层、地下二层转换出地面，超60米，故设置了排烟降温系统。因Ⅰa号出入口远离冷冻机房，如采用风机盘管机组降温，冷冻水管阻力难以平衡，且所在层层高较低（4米），与装修要求3米吊顶情况下，冷凝水排放困难，而多联机室内机具有冷凝水提升泵，可以很好解决冷凝水排放。故在Ⅰa号出入口负一层、负二层设置8台多联机室内机和1台排烟风机，空调季节正常运营开启多联机降温，火灾工况开启排烟风机排烟。
站厅大系统通风空调系统原理图
站台大系统通风空调系统原理图
⑷车站小系统
车站设备及管理用房的通风空调系统称小系统。本站共设14个小系统。
该站小系统分3种类型：
通风空调一次回风系统：服务区域包括需要设置空调的设备房和车站工作人员管理用房；
通风系统:服务区域包括只需通风的房间,如环控机房，储藏室等房间。
排烟系统：服务于单个大于50m²的房间或者长度大于30m的内走道的火灾排烟（本站小系统排烟系统采用双速风机实现，正常运营时低速档排风，火灾工况时高速档排烟）
⑸车站水系统
本站水系统采用分站供冷形式: 大、小系统的冷冻水由本站冷水机房提供,站内采用异程式系统。
在车站负四层冷冻机房设置两台螺杆水冷机组，配备三台冷冻水泵、三台冷却水泵（均为两用一备）。冷冻水采用7/14℃温差，冷却水采用32/37℃温差，在Ⅱ号风亭组屋面设两台方型超低噪声冷却塔。
由于本站Ⅱ号风亭组处于2类噪音敏感点，为满足环评要求，屋面冷却塔四周采用消声百叶围闭，同时冷却塔出风口设置消声器，使满足噪音控制要求。
车站水系统原理图
3．设计总结
⑴本站为五层深埋车站，为降低车站土建规模和费用，隧道风机布置采用立式布置，充分利用竖向空间，减少风道机房面积。
⑵由于负一层站厅转换层部分空调设备安装在公共区吊顶上部，为了满足公共区的噪音要求，应选用低噪音的空调设备，必要时可在空调设备的出风端设置消声器，同时层高较低，冷水水管要设置在吊顶上部，应注意处理好冷凝水管坡度排放。
⑶根据本站车站形式特点，通风空调大系统采用了一次回风、吊顶柜机加新风处理机和多联机系统相结合的形式，不拘泥于固定一种通风空调模式，灵活的设计选择很好地实现了设计要求。
⑷由于本站大小系统均采用单端送风模式，部分系统管路较长，设计时候应认真进行水力计算，优化管路设计，使风机压头能克服长管路阻力。
参考文献
中华人民共和国国家标准. GB 50157-2003地铁设计规范. 北京：中国计划出版社，2003
深埋地铁车站火灾实验与数值分析北京：科学出版社，2009
广州市轨道交通六号线首期工程（浔峰岗至燕塘段）设计技术要求
4 广州市轨道交通六号线工程风、水、电施工图设计总体要求
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词地铁车站 通风空调 多层深埋车站设计
前言
地铁车站一般都设置通风空调系统降温，正常运行时为乘客提供过渡性舒适的环境，为地铁工作人员提供良好的工作环境，为设备提供良好运行环境。当发生事故及灾害时，通风空调系统应能迅速防、排烟和进行事故通风，满足乘客安全疏散和消防扑救的需要。
下面以笔者参与的广州市轨道交通六号线某站工程实例来对多层深埋地铁车站通风空调系统的设计特点作一简介。
2.多层结构深埋车站结构特点
六号线深埋车站标准站为地面1层、地下5层结构，地面层为站厅层，地下一层至地下四层为设备层，地下五层为站台层。
笔者参与的某站为地下五层结构换乘站，轨面埋深约35米。地下一层为地铁出入口、站厅换乘厅和商业结合区，地下二层为地铁出入口和商业结合区，地下三层为站厅公共区，地下四层为地铁设备管理用房区，地下五层为站台公共区。在地下三层、四层预留未来广州环线换乘条件。
3．深埋地铁车站通风空调系统组成
⑴ 区间隧道通风系统
区间隧道通风系统采用“4+1”方式，即：一端布置1个机械风井、1个排风井、1个新风井，另一端布置2个活塞风井。本站2个活塞风井位于折返线区间范围，与车站主体分离。（车站小里程端为A端，车站大里程端为B端）
在A端车站折返线设置两条活塞风道以及相应的风井(每个面积为17.94㎡,共2个)，作为正常运行时依靠列车活塞作用实现隧道与外界通风换气的通道,同时,在隧道与其相对应的活塞风井之间还设置了两台隧道风机装置TVF-606-01、TVF-606-02（每台风量60m³/s）,两台隧道风机互为备用；A端车站折返线带配线，故设置4台射流风机JEF-606-01~04（每台风量18.7 m³/s）。
车站B端设置一條机械风道及相应的机械风井（面积为20.25㎡,），同时设置一台隧道风机TVF-606-03（风量100 m³/s）。隧道风机在无列车活塞作用时对隧道进行机械通风。
两端隧道风机均采用立式布置，节省机房面积。
⑵ 车站隧道通风系统
车站隧道通风系统采用单端排风模式。列车顶和站台下分别设置土建风道，整个排热风道通过风阀与并联的风机TEF-606-01、TEF-606-02连通，列车顶排风道设置，开口向下的排风口，站台下排风道设置朝向轨道的排风口。设置两台车站隧道风机（每台风量:30m /s）。在正常工况下，对车轨区进行排热通风，列车顶排风占60%，站台下排风占40%。当站台发生火灾时，打开一侧屏蔽门，两台排热风机开启，列车轨顶、轨底排风道开启，与车站排烟风机一起对站台进行排烟。当区间发生火灾时，车站隧道通风系统根据相应的模式进行联动。
两台排热风机也采用立式布置，单独设置排热风井出地面。
隧道通风系统原理图
⑶车站大系统
通风空调大系统服务于站厅层和站台层公共区，采用单端送排风、一次回风形式。本站负三层为站厅层，负五层为站台层。大系统由一台小新风机、两台组合式空调器、两台回/排风机、两台排烟风机、消声器、风阀和风道等组成。大系统设备布置在B端负三层环控机房内。
大系统空调运行通过室外新风焓值与回风混合焓值比较实现小新风、全新风、全通风三种全年运行工况。空调器在空调小新风工况时与小新风机串联运行，在空调全新风工况与全通风工况时，依靠空调器风机克服整个管路的阻力，简化了系统。车站回/排风风道兼作排烟风道，排烟时关闭回/排风机，启动高温排烟风机进行排烟。
深埋车站火灾防排烟为设计重点内容，根据《地铁深埋车站火灾模型实验与数值模拟研究报告》，深埋车站公共区推荐排烟量25m³/s。本站站厅层面积为3100m²，划分为2个防烟分区（每个1550 m²），站台层面积为1828m²，划分为1个防烟分区。按排除最大面积站厅层烟量核算(1m3/min/m2)，站厅公共区排烟量为51.7m³/s,配置两台相同的排烟风机排除烟气（每台排烟量25.85 m³/s）,通过站厅、站台分支管处设置的电动风阀实现对站厅、站台层的单独排烟。.
本站负一层站厅换乘厅和商业相结合，负一层站厅换乘厅部分由于层高只有4米，机房预留给做商业机房，地铁机房面积偏小，故在负一层站厅换乘厅采用吊顶式空调机加新风处理机形式（风水模式）。设置6台吊顶空调柜机、1台新风处理机、1台排风机、一台排烟风机。
负二层为商业区，预留商业机房开发。
本站A端Ⅰa号出入口经地下一层、地下二层转换出地面，超60米，故设置了排烟降温系统。因Ⅰa号出入口远离冷冻机房，如采用风机盘管机组降温，冷冻水管阻力难以平衡，且所在层层高较低（4米），与装修要求3米吊顶情况下，冷凝水排放困难，而多联机室内机具有冷凝水提升泵，可以很好解决冷凝水排放。故在Ⅰa号出入口负一层、负二层设置8台多联机室内机和1台排烟风机，空调季节正常运营开启多联机降温，火灾工况开启排烟风机排烟。
站厅大系统通风空调系统原理图
站台大系统通风空调系统原理图
⑷车站小系统
车站设备及管理用房的通风空调系统称小系统。本站共设14个小系统。
该站小系统分3种类型：
通风空调一次回风系统：服务区域包括需要设置空调的设备房和车站工作人员管理用房；
通风系统:服务区域包括只需通风的房间,如环控机房，储藏室等房间。
排烟系统：服务于单个大于50m²的房间或者长度大于30m的内走道的火灾排烟（本站小系统排烟系统采用双速风机实现，正常运营时低速档排风，火灾工况时高速档排烟）
⑸车站水系统
本站水系统采用分站供冷形式: 大、小系统的冷冻水由本站冷水机房提供,站内采用异程式系统。
在车站负四层冷冻机房设置两台螺杆水冷机组，配备三台冷冻水泵、三台冷却水泵（均为两用一备）。冷冻水采用7/14℃温差，冷却水采用32/37℃温差，在Ⅱ号风亭组屋面设两台方型超低噪声冷却塔。
由于本站Ⅱ号风亭组处于2类噪音敏感点，为满足环评要求，屋面冷却塔四周采用消声百叶围闭，同时冷却塔出风口设置消声器，使满足噪音控制要求。
车站水系统原理图
3．设计总结
⑴本站为五层深埋车站，为降低车站土建规模和费用，隧道风机布置采用立式布置，充分利用竖向空间，减少风道机房面积。
⑵由于负一层站厅转换层部分空调设备安装在公共区吊顶上部，为了满足公共区的噪音要求，应选用低噪音的空调设备，必要时可在空调设备的出风端设置消声器，同时层高较低，冷水水管要设置在吊顶上部，应注意处理好冷凝水管坡度排放。
⑶根据本站车站形式特点，通风空调大系统采用了一次回风、吊顶柜机加新风处理机和多联机系统相结合的形式，不拘泥于固定一种通风空调模式，灵活的设计选择很好地实现了设计要求。
⑷由于本站大小系统均采用单端送风模式，部分系统管路较长，设计时候应认真进行水力计算，优化管路设计，使风机压头能克服长管路阻力。
参考文献
中华人民共和国国家标准. GB 50157-2003地铁设计规范. 北京：中国计划出版社，2003
深埋地铁车站火灾实验与数值分析北京：科学出版社，2009
广州市轨道交通六号线首期工程（浔峰岗至燕塘段）设计技术要求
4 广州市轨道交通六号线工程风、水、电施工图设计总体要求
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。